Pistón y anillos de empaquetadura

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Pistón y anillos de
empaquetadura
Las propiedades exclusivas de los materiales de politetrafluoroetileno (PTFE) de CPI los vuelven particularmente adecuados para anillos de sellado y
rodamiento en cilindros de compresores reciprocantes. Si anteriormente no ha instalado ni utilizado un pistón ni anillos de empaquetadura de PTFE
relleno de CPI, debe considerar estas características.
Espacios del anillo
Suciedad
Si bien son dimensionalmente estables en presencia de líquidos, los
materiales de PTFE rellenos de CPI pueden verse afectados por la
expansión térmica. Se han tomado precauciones al dimensionar la
brecha del anillo y el espacio lateral, lo que puede hacer que los anillos
parezcan tener espacios de 3 a 8 veces más grandes que los anillos
de metal cuando se instalan a temperatura ambiente. Sin embargo, al
alcanzar la temperatura de funcionamiento, los espacios serán similares
a los de un anillo de metal.
La matriz del PTFE relleno de CPI es relativamente blanda y puede
asimilar pequeñas cantidades de suciedad sin daños. Sin embargo,
grandes cantidades de material extraño pueden causar desgaste
del cilindro o los anillos.
Lubricación
Los materiales de PTFE rellenos de CPI son únicos porque pueden
funcionar completamente secos (sin lubricación) a presiones
diferenciales de hasta 725 psi (50 bar), o pueden funcionar con
lubricación, aunque con una cantidad sustancialmente menor del
aceite requerido para piezas de metal a presiones de hasta 1450 psi
(100 bar). Los materiales de PTFE rellenos de CPI no se ven afectados
adversamente por lubricantes sintéticos.
Precaución - Lubricación intermitente.
Si bien los materiales de PTFE rellenos de CPI funcionan en seco o con
lubricación, no deben utilizarse en condiciones de suministro intermitente
de aceite. Esto usualmente resulta en un mayor desgaste del anillo, lo que
es evidente por un residuo negro y grasoso. Si esto ocurre, las piezas deben
limpiarse cuidadosamente y deben tomarse medidas para asegurar una
lubricación uniforme.
Cilindro
Si el cilindro ha sido remaquinado, debe tener cuidado de limpiar
toda la suciedad del orificio y los puertos del cilindro. En el servicio
sin aceite, los reemplazos de PTFE rellenos de CPI no requieren la
extracción de la película de PTFE. Es suficiente limpiar el cilindro y el
pistón con un paño para quitar los desechos. Los depósitos espesos
de PTFE en el cilindro deben removerse y en general son causados
por el recalentamiento. Deben inspeccionarse las cubiertas de
refrigeración del cilindro para detectar bloqueos o depósitos, que
pueden impedir la transferencia de calor. En el servicio lubricado,
el cilindro debe limpiarte para eliminar la suciedad y los desechos
de desgaste. También deben quitarse los depósitos de carbón,
goma y laca del lubricante en descomposición. Tales depósitos
pueden ocasionar desgaste y atascamiento del anillo, e impiden la
transferencia de calor a la cubierta de refrigeración.
Pistón
Las ranuras del anillo deben estar rectas y perpendiculares al eje del
pistón. Si es necesario recortar, debe proporcionarse la ranura real
para asegurar un tamaño correcto del nuevo anillo.
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Cómo instalar pistones y anillos
de empaquetadura
Instalación del pistón y los anillos
de empaquetadura cortados
Los pistones de PTFE rellenos de CPI y los anillos de empaquetadura
cortados no requieren herramientas ni accesorios de instalación.
Pueden abrirse fácilmente con la mano o deslizarse sobre el extremo
del pistón en la ranura apropiada del anillo como se muestra en la
Fig. 1. Al instalar anillos de empaquetadura cortados en cilindros
horizontales o en ángulo, el anillo debe colocarse de forma tal
que el pistón no se apoye en la brecha del anillo. Tal condición
podría interferir con el movimiento circunferencial del anillo en la
compensación de la expansión térmica.
Anillo de pistón de ANILLO DOBLE
Este tipo de anillo de pistón de PTFE relleno de CPI cortado está
formado por dos anillos sujetos para impedir la desalineación de la
brecha. La unidad establece un sello en una dirección, con la pata
vertical de la “L” apuntando hacia la mayor presión. La sección en “L”
se expande sobre el diámetro externo del pistón, seguida del anillo
rectangular, como se muestra en la Fig. 2.
Debe tener cuidado de asegurar que la clavija (provista para
prevenir la desalineación de la brecha) esté correctamente
colocada. Con los dos anillos ensamblados, la unidad puede
deslizarse en su ranura en el pistón. En un pistón con doble
accionamiento, al menos uno de estos anillos debe apuntar
a cada dirección.
Fig.1 |
2
Anillo de pistón doble de ANILLO DOBLE
Este tipo de anillo de pistón de PTFE relleno de CPI cortado está formado
por tres anillos sujetos para impedir la desalineación de la brecha. Esta
unidad forma un sello bidireccional y se usa como sello único en pistones
de doble accionamiento en el servicio de baja presión.
La sección en “T” se expande sobre el diámetro externo del pistón,
seguida de dos anillos de sección rectangular, teniendo cuidado de que
las clavijas (provistas para prevenir la desalineación de la brecha entre
los anillos externo e interno) estén debidamente acopladas. Con los
anillos ensamblados, la unidad puede deslizarse a la posición correcta
y en su ranura.
Anillo de empaquetadura doble de ANILLO DOBLE
Este anillo es similar en construcción al anillo de pistón doble de ANILLO
DOBLE, pero se puede utilizar como sello de doble accionamiento y
anillo de empaquetadura.
Se ensambla de forma similar al anillo de pistón doble de ANILLO
DOBLE. Sin embargo, cuando se instala en la ranura del anillo, el
diámetro interno de la sección en “T” entrará en contacto con el
diámetro de la raíz de la ranura del anillo de forma tal que el diámetro
externo solo puede actuar como anillo de empaquetadura.
Fig.2 |
CÓMO INSTALAR EMPAQUETADURAS DE CPI
Fig.3 |
Fig.4 |
Fig.5 |
Empujador
de horquilla
Empujador
Anillo de
transporte
Anillo de
empaquetadura
Pistón
Prensa de
mandril
Cono
Anillo de empaquetadura
Bloque
Empujador de
horquilla
Cono
Anillo de
empaquetadura
Pistón
Bloque
Instalación de anillos de empaquetadura sin
cortar (macizos)
Los anillos de empaquetadura de PTFE rellenos de CPI sin cortar están
diseñados para tener un ajuste de interferencia sobre el pistón de forma
tal que mantengan el contacto con el pistón si pasan sobre puertos de
válvula o en un contra orificio. Los anillos de empaquetadura sin cortar
pueden obtenerse para instalación con extensión en el sitio o en una
condición con extensión de fábrica sobre un anillo de transporte, como
se muestra en la Fig. 3.
Extensión en el sitio
Este método de instalación requiere herramientas especiales, tal como
se muestra en la Fig. 4 y Fig. 5.
El cono puede fabricarse con tubos de paredes gruesas. El diámetro de
mayor tamaño debe ser mayor que el diámetro de deslizamiento del
pistón. Este diámetro debe mantenerse recto por una longitud al menos
equivalente al ancho del anillo de empaquetadura. El diámetro del cono
debe reducirse a una frecuencia de 0,2” o 0,3” por pulgada de longitud
hasta que el diámetro pequeño ingrese en el diámetro interno libre del
anillo de empaquetadura. La superficie del cono debe estar lisa y libre
de rebabas. El área del cono donde el huso contacta al diámetro de
mayor tamaño debe mantenerse en el radio.
1. Los anillos de empaquetadura de PTFE rellenos de CPI sin
cortar deben tener una temperatura de 75 °F (24 °C) o más para su
estiramiento. Al precalentar el anillo (en agua hirviendo o en el horno)
a una temperatura uniforme se facilitará el estiramiento. El PTFE relleno
de CPI puede calentarse a 450 °F (232 °C) sin dañar el material. No use
un horno de microondas para calentar los anillos de empaquetadura
y observe que las temperaturas elevadas pueden causar la expansión
térmica del anillo y exceder el ancho de la ranura del anillo. Use
indumentaria de protección y tenga precaución al manipular piezas
calentadas para evitar quemaduras.
2. Coloque el anillo sobre el diámetro pequeño y coloque el anillo
sobre el cono. Mantenga la fuerza hasta que el anillo se encuentre
por completo en la porción recta del cono. Al aflojar la fuerza,
la empaquetadura se deslizará nuevamente sobre el husillo. Se
recomienda una prensa de mandril hidráulica o mecánica en la
medida de lo posible, como se muestra en la Fig. 4.
3. Deslice el anillo aproximadamente 1/8” a 1/4” (3 a 6 mm) sobre el
extremo recto del cono de estiramiento.
4. Use la porción expuesta del anillo para centrar el anillo de
empaquetadura en el pistón.
5. Deslice la empaquetadura sobre la porción recta del cono de
estiramiento en el pistón y en su ranura correspondiente del anillo.
Esto debe realizarse rápidamente para evitar que el anillo sujete el
pistón antes de que llegue a la ranura.
6. Puede utilizarse calor, sin exceder los 450 °F (232 °C) para acelerar
el tiempo de “recuperación” para que el anillo se sujete firmemente
al diámetro de la raíz de la ranura. Debe tener cuidado al calentar
los anillos de empaquetadura de PTFE rellenos de CPI para evitar
puntos calientes locales. El calentamiento puede realizarse por
cualquier medio seguro conveniente.
El ensamblaje de anillos de empaquetadura de PTFE rellenos de
CPI preestirados omite los pasos 1 y 2 anteriores. Con el anillo de
empaquetadura deslizado 1/8” a 1/4” (3 a 6 mm) respecto del anillo
de transporte, realice los pasos 4 a 6. Vea la Fig. 3. Los anillos de
empaquetadura preestirados con frecuencia necesitan calor para
recuperarse firmemente sobre el pistón, tal como se describe en el
paso 6 anterior.
Precaución: Los anillos de empaquetadura sin cortar deben
estar ajustados en el pistón o puede producirse la rotura o falla
de los anillos.
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CPI se enorgullece por su enfoque exclusivo para el desarrollo de nuevos conceptos de válvulas
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pistón, anillos de guía, empaquetaduras y limpiadores de aceite. Nuestro conocimiento experto de
la aplicación ha transformado el rendimiento y confiabilidad de los compresores reciprocantes en
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